人臉識(shí)別，通常也稱人像識(shí)別、面部識(shí)別，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)，主要用攝像機(jī)或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動(dòng)在圖像中檢測(cè)和跟蹤人臉，進(jìn)而對(duì)檢測(cè)到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)。
近年來(lái)，隨著人工智能的發(fā)展以及國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展、安全防衛(wèi)的需要，我國(guó)人臉識(shí)別市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，技術(shù)水平不斷提升，在算法方面已取得世界領(lǐng)先地位。伴隨著人工智能的持續(xù)發(fā)展，智能化時(shí)代的悄然到來(lái)，以人臉識(shí)別為代表的生物識(shí)別技術(shù)越來(lái)越普及。從安防、支付、金融到教育、醫(yī)療和交通，“刷臉”日漸成為常態(tài)，為人們的生產(chǎn)與生活帶來(lái)了諸多智能、安全與便捷。
一、人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展背景
人臉識(shí)別，是基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識(shí)別的一種生物識(shí)別技術(shù)。除了安防、金融這兩大領(lǐng)域外，人臉識(shí)別還在交通、教育、醫(yī)療、警務(wù)、電子商務(wù)等諸多場(chǎng)景實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，且呈現(xiàn)出顯著應(yīng)用價(jià)值。為了進(jìn)一步把握人臉識(shí)別技術(shù)所帶來(lái)的重大機(jī)遇，我國(guó)出臺(tái)了一系列政策予以支撐。
2015年以來(lái)，我國(guó)相繼出臺(tái)了《關(guān)于銀行業(yè)金融機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)程開(kāi)立人民幣賬戶的指導(dǎo)意見(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》、《安全防范視頻監(jiān)控人臉識(shí)別系統(tǒng)技術(shù)要求》、《信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)人臉識(shí)別認(rèn)證系統(tǒng)安全技術(shù)要求》等法律法規(guī)，為人臉識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用以及在金融、安防、醫(yī)療等領(lǐng)域的普及奠定了重要基礎(chǔ)。
2017年，人工智能首次被寫(xiě)入全國(guó)政府報(bào)告;同年7月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》;12月，工信部出臺(tái)了《促進(jìn)新一代人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020年）》，其中對(duì)人臉識(shí)別有效檢出率、正確識(shí)別率的提升做出了明確要求。作為人工智能主要細(xì)分領(lǐng)域，人臉識(shí)別獲得的國(guó)家政策支持顯而易見(jiàn)。
2020年，《中國(guó)新一代人工智能發(fā)展報(bào)告2020》今天在浦江創(chuàng)新論壇發(fā)布。報(bào)告對(duì)過(guò)去一年中國(guó)人工智能發(fā)展的總體情況進(jìn)行了系統(tǒng)回顧。報(bào)告分全球發(fā)展、創(chuàng)新環(huán)境、科技研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用、人才培養(yǎng)、區(qū)域發(fā)展、人工智能治理七個(gè)章節(jié)，力圖客觀反映中國(guó)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》的實(shí)施情況，揭示未來(lái)發(fā)展的新挑戰(zhàn)和新趨勢(shì)。
二、人臉識(shí)別技術(shù)發(fā)展歷程
人臉識(shí)別最初在20世紀(jì)60年代已經(jīng)有研究人員開(kāi)始研究，真正進(jìn)入初級(jí)的應(yīng)用階段是在90年代后期，發(fā)展至今其技術(shù)成熟度已經(jīng)達(dá)到較高的程度。
1991年，特征臉（Eigenface）算法被應(yīng)用在人臉識(shí)別，首次實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)檢測(cè)人臉。這項(xiàng)技術(shù)是霍普金斯大學(xué)的希洛維奇（Sirovich）提出，再由麻省理工學(xué)院（MIT）“連接科學(xué)”的創(chuàng)始主任亞力克斯彭特蘭（Alex Pentland）發(fā)揚(yáng)光大，彭特蘭在2012年被《福布斯》評(píng)為“全球7個(gè)最強(qiáng)數(shù)據(jù)科學(xué)家之一”，獲此殊榮的還有谷歌創(chuàng)始人拉里佩奇。
2000年以后，NIST研究院又在FERET項(xiàng)目基礎(chǔ)上做了延伸，先后發(fā)起兩個(gè)新項(xiàng)目FRVT和FRGC，F(xiàn)RVT是評(píng)估技術(shù)可用性，測(cè)試算法系統(tǒng)性能，為采購(gòu)技術(shù)的相關(guān)部門提供檢測(cè)報(bào)告。FRGC則是面向市場(chǎng)上的公司和團(tuán)隊(duì)，聯(lián)合其他部門的定制化需求，發(fā)布競(jìng)標(biāo)比賽，F(xiàn)RVT負(fù)責(zé)對(duì)接評(píng)估，幫助不同部門完善人臉識(shí)別系統(tǒng)的個(gè)性化要求。
2010年，隨著Facebook加入人臉識(shí)別功能，人臉識(shí)別開(kāi)始走向個(gè)人。從支付到美顏，全球互聯(lián)網(wǎng)公司紛紛跟進(jìn)，2017年蘋(píng)果iPhone X首次發(fā)布人臉解鎖功能，搶購(gòu)一空同時(shí)引爆了市場(chǎng)，如今人臉識(shí)別已經(jīng)應(yīng)用在了方方面面，短視頻、直播這些每天都會(huì)高頻出現(xiàn)在我們身邊。整個(gè)發(fā)展過(guò)程可以分為機(jī)械識(shí)別、半自動(dòng)化識(shí)別、非接觸式識(shí)別及互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用階段。
與其他生物識(shí)別方式相比，人臉識(shí)別優(yōu)勢(shì)在于自然性、不被察覺(jué)性等特點(diǎn)。自然性即該識(shí)別方式同人類進(jìn)行個(gè)體識(shí)別時(shí)所利用的生物特征相同。指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別等均不具有自然性。不被察覺(jué)的特點(diǎn)使該識(shí)別方法不易使人抵觸，而指紋識(shí)別或虹膜識(shí)別需利用電子壓力傳感器或紅外線采集指紋、虹膜圖像，在采集過(guò)程中體驗(yàn)感不佳。
目前人臉識(shí)別需要解決的難題是在不同場(chǎng)景、臉部遮擋等應(yīng)用時(shí)如何保證識(shí)別率。此外，隱私性和安全性也是值得考慮的問(wèn)題。人臉識(shí)別優(yōu)勢(shì)明顯，未來(lái)將成為識(shí)別主導(dǎo)技術(shù)。
具體來(lái)說(shuō)，相比指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別等傳統(tǒng)的生物識(shí)別方式，優(yōu)點(diǎn)主要還集中在四點(diǎn)：非接觸性、非侵?jǐn)_性、硬件基礎(chǔ)完善和采集快捷便利，可拓展性好。在復(fù)雜環(huán)境下，人臉識(shí)別精度問(wèn)題得到解決后，預(yù)計(jì)人臉識(shí)別有望快速替代指紋識(shí)別成為市場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用的主流識(shí)別技術(shù)。
三、人臉識(shí)別技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀
人臉識(shí)別發(fā)展加快一方面來(lái)自于我國(guó)智能化社會(huì)建設(shè)的發(fā)展需求，另一方面來(lái)自于人臉識(shí)別技術(shù)的快速發(fā)展。尤其是近年來(lái)人工智能化的浪潮下，人臉識(shí)別行業(yè)受到了資本的青睞，為人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展提供了重大機(jī)遇。根據(jù)SooPat數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)我國(guó)人臉識(shí)別行業(yè)相關(guān)專利申請(qǐng)數(shù)量不斷提高。
2018年，我國(guó)人臉識(shí)別行業(yè)專利申請(qǐng)量為3487項(xiàng)，較2017年略有提升，專利公開(kāi)數(shù)量為5200項(xiàng)，同比增長(zhǎng)93%。2019年1-2月，我國(guó)人臉識(shí)別專利公開(kāi)量已經(jīng)達(dá)到1174項(xiàng)，超過(guò)2014年全年水平。
四、我國(guó)人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析
2014年是我國(guó)人臉識(shí)別技術(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，使人臉識(shí)別技術(shù)從理論走向了應(yīng)用，2018-2020年則是人臉識(shí)別技術(shù)全面應(yīng)用的重要節(jié)點(diǎn)，“刷臉”時(shí)代正式到來(lái)。
目前，從我國(guó)人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用來(lái)看，主要集中在三大領(lǐng)域：考勤門禁、安防以及金融。
從具體應(yīng)用來(lái)看，主要包含了公共安全領(lǐng)域的刑偵追逃、罪犯識(shí)別以及邊防安全等;信息安全領(lǐng)域的政府職能領(lǐng)域的電子政務(wù)、戶籍管理、社會(huì)福利和保險(xiǎn);商業(yè)企業(yè)領(lǐng)域的電子商務(wù)、電子貨幣和支付、考勤、市場(chǎng)營(yíng)銷;場(chǎng)所進(jìn)出領(lǐng)域的軍事機(jī)要部門、金融機(jī)構(gòu)的門禁控制和進(jìn)出管理等。
除了公共安全領(lǐng)域，人臉識(shí)別也更多的被用到了金融行業(yè)。當(dāng)下刷臉辦卡、遠(yuǎn)程貸款、自主開(kāi)戶、刷臉支付已經(jīng)開(kāi)始在我們的生活中滲透?，F(xiàn)在很多銀行已經(jīng)把人臉識(shí)別系統(tǒng)引入到自主設(shè)備中，在辦卡時(shí)可以利用人臉識(shí)別技術(shù)將現(xiàn)場(chǎng)采集的照片與已存照片、身份證照片進(jìn)行比對(duì)，確認(rèn)之后，才可以進(jìn)行自主開(kāi)卡、業(yè)務(wù)變更、密碼重置等業(yè)務(wù)，更加的安全高效。
同時(shí)在交通領(lǐng)域，行人闖紅燈也步入了“刷臉”時(shí)代。中國(guó)式過(guò)馬路曾經(jīng)成為一時(shí)笑料，很多中國(guó)人在過(guò)馬路的時(shí)候，不看紅綠燈，湊夠一群人就走的情況還是沒(méi)能夠得到改善。一直以來(lái)這種闖紅燈的陋習(xí)很難被治理，但是人臉識(shí)別技術(shù)的發(fā)展讓我們看到了轉(zhuǎn)機(jī)。
現(xiàn)在已經(jīng)有地區(qū)開(kāi)始將人臉識(shí)別技術(shù)用于治理行人亂闖紅燈了，在行人闖紅燈時(shí)，自動(dòng)識(shí)別抓拍系統(tǒng)會(huì)對(duì)闖紅燈的市民進(jìn)行抓拍，并將數(shù)據(jù)上傳到大數(shù)據(jù)偵查實(shí)驗(yàn)中心，核實(shí)真實(shí)身份，并實(shí)時(shí)在電子大屏上對(duì)違法人員進(jìn)行曝光。
五、人臉識(shí)別未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
首先，人臉識(shí)別應(yīng)用的最廣泛領(lǐng)域便是安防行業(yè)，不僅給整個(gè)安防行業(yè)注入了新的生命活力，也進(jìn)一步開(kāi)拓了新的發(fā)展市場(chǎng)。作為安防市場(chǎng)未來(lái)的發(fā)展方向的智能視頻分析，其中最重要的技術(shù)就是人臉識(shí)別。
其二，我國(guó)的三維測(cè)量技術(shù)近年來(lái)發(fā)展形勢(shì)較好，而現(xiàn)今3D人臉識(shí)別算法正對(duì)2D投影的缺陷做了補(bǔ)充，此外對(duì)于其中的傳統(tǒng)難點(diǎn)，包括人臉旋轉(zhuǎn)、遮擋、相似度等在內(nèi)的都有了很好的應(yīng)對(duì)，這也成為了人臉識(shí)別技術(shù)的另一個(gè)最為重要的發(fā)展路線之一。
其三，大數(shù)據(jù)深度學(xué)習(xí)進(jìn)一步提升了人臉識(shí)別的精確度，這也為2D人臉識(shí)別的應(yīng)用作了一定的突破，將其應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)金融行業(yè)當(dāng)中，能夠快速普及金融級(jí)應(yīng)用。
其四，人臉識(shí)別技術(shù)由于其便利性、安全性，可在智能家居中用作門禁系統(tǒng)以及鑒權(quán)系統(tǒng)，因此智能家居與人臉識(shí)別技術(shù)的融合是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向。智能家居中的人臉識(shí)別系統(tǒng)是結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式硬件平臺(tái)建立的，加強(qiáng)了人臉識(shí)別技術(shù)與智能家居應(yīng)用的結(jié)合度，具有概念新、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。
其五，人臉識(shí)別技術(shù)是未來(lái)基于大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的重要發(fā)展方向?，F(xiàn)如今公安部門都引入了大數(shù)據(jù)，這也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)的難點(diǎn)，通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)使得這些照片數(shù)據(jù)再度存儲(chǔ)利用，能夠大大提升公安信息化的管理和統(tǒng)籌，這將成為未來(lái)人臉識(shí)別的主要發(fā)展趨勢(shì)。
